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O Brasil é considerado um dos maiores produtores e exportadores agrícolas do mundo, com destaque para a produção de soja. Segundo a Conab (2023), a área plantada dessa oleaginosa aumentou 24% em relação à safra anterior 2021/2022, sendo aproximadamente 44 milhões de hectares semeados no país e uma produção de 155,74 milhões de toneladas.
A soja é a cultura que ocupa a área de cultivo mais significativa do Brasil devido ao seu amplo uso na produção de alimentos, dietas para alimentação animal e sua contribuição para as exportações (CONAB, 2023). Diante disso, o agronegócio desempenha papel fundamental na economia, tornando necessária a realização de atividades de pesquisa no setor que busca cada vez mais aumentar a produtividade para reduzir custos do sistema produtivo (PEREIRA et al., 2012).
Nesse sentido, as sementes utilizadas na semeadura tornam-se o principal insumo para o sucesso da produção, sendo essenciais sementes de alta qualidade (MACIEL; TUNES, 2021). De acordo com Peske et al. (2012), a qualidade da semente é definida pela soma dos atributos genéticos, fisiológicos, físicos e sanitários de um lote.
Assim, a semente é um investimento essencial que o agricultor faz em uma cultura, pois a utilização de sementes de alta qualidade está diretamente ligada ao alcance da produtividade da cultura, o que proporcionará maior velocidade de emergência, plantas de alto vigor e vantagens no cultivo. uso de água, luz e nutrientes (FRANÇA-NETO et al., 2016). Portanto, para manter esse aumento significativo de produtividade, é fundamental adotar inovações por meio do desenvolvimento de tecnologias no setor produtivo e propor soluções eficientes (CONTINI et al., 2019).
Nesse sentido, as máquinas de processamento de sementes ajudam a manter e garantir a qualidade das sementes produzidas na cultura (CONRAD et al., 2017). O processamento baseia-se nas diferenças entre uma ou mais características físicas da semente e materiais indesejáveis, que podem ser identificados pelos equipamentos utilizados durante o processo (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000).
Dessa forma, o equipamento separa e remove materiais indesejáveis, afetando direta e indiretamente a qualidade sanitária e o potencial fisiológico do lote de sementes (CARVALHO; NAKAGAWA, 2000). Portanto, a eficiência do processo depende também da disponibilidade e combinação de máquinas na Unidade de Processamento de Sementes, bem como da habilidade técnica dos operadores (WELCH, 1973).
O processamento de sementes evoluiu ao longo dos anos, com unidades de processamento mais antigas apresentando configurações diferentes daquelas encontradas hoje (CONRAD et al., 2017). No mercado atual, as empresas se especializam em desenvolver e fornecer máquinas que promovam inovações e tecnologias no processamento de sementes (PETKUS, 2023).
Atualmente, avanços tecnológicos estão sendo feitos no setor de sementes, como o separador espiral, que se tornou um equipamento essencial para a separação de sementes de soja, diferenciando o formato das sementes. O equipamento separa sementes esféricas de contaminantes com outros formatos, como sementes quebradas, trincadas, malformadas e sementes atacadas por insetos e patógenos, entre outros materiais (PERES et al., 2015).
Com o objetivo de automatizar e aumentar a eficiência do equipamento, foi introduzida no mercado a espiral rotativa, caracterizada por um eixo que gira no sentido horário e anti-horário. A rotação faz com que as sementes acelerem ou desacelerem de acordo com as configurações e qualidade física do lote, o que influencia significativamente na separação das sementes (PROFILE, 2023).
Os desenvolvimentos tecnológicos neste setor levaram a uma maior precisão no processo de processamento. Porém, ainda há necessidade de quantificar o desempenho das máquinas mais tecnológicas e das demais habitualmente utilizadas nas unidades. Além disso, outro fator que tem influenciado na eficiência do equipamento é o seu posicionamento na linha de processamento de sementes, o que pode impactar no desempenho das máquinas.

As amostras para o experimento serão coletadas em um Industria de Beneficiamento de Sementes (IBS) indicada pela empresa solicitante do projeto. Serão utilizadas sementes de soja de lotes individuais provenientes do mesmo campo de produção.
Na unidade serão realizados testes no separador espiral giratório, que permite ajustes na alimentação através de diferentes tamanhos de arruelas de fechamento e nas velocidades de rotação da espiral. Após serem limpas e secas, as sementes serão separadas em amostras de 40 kg de cada cultivar analisada (planas e esféricas) durante o fluxo de processamento. Serão consideradas amostras retiradas do tanque de alimentação da máquina, da bica de saída após passar pela espiral e da bica de descarte do equipamento. Cada combinação de configurações, cultivar, peneiras, velocidades de rotação e viabilidade de sementes constituirá experimentos separados, descritos abaixo:

Experimento 1: classificação das sementes por tamanho e velocidade de rotação.
1.1) Avaliação da eficiência da espiral na passagem de sementes de cultivares achatadas e classificadas em diferentes tamanhos de peneira (P, M, G, GG) em conjunto com quatro diferentes velocidades de rotação.
1.2) Avaliação da eficiência da espiral por passagem de sementes de cultivares esféricas, classificadas em diferentes tamanhos de peneira (P, M, G, GG) em conjunto com quatro diferentes velocidades de rotação.

Experimento 2: classificação das sementes por tamanho e níveis de alimentação.
2.1) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares achatadas, classificadas e de diferentes tamanhos de peneira (P, M, G, GG), e quatro diferentes níveis de alimentação.
2.2) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares esféricas, classificadas e de diferentes tamanhos de peneira (P, M, G, GG) e quatro diferentes níveis de alimentação.

Experimento 3: avaliação do vigor em conjunto com classificação das sementes.
Partindo da velocidade mais adequada, determinada no Experimento 1, faça o seguinte:
3.1) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares achatadas e com três níveis de vigor, à base de tetrazólio, classificadas em quatro tamanhos de peneira (P, M, G, GG).
3.2) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares esféricas com três níveis de vigor, à base de tetrazólio, classificadas em quatro tamanhos de peneira (P, M, G, GG).

Experimento 4: avaliação do vigor em conjunto com classificação das sementes e níveis de alimentação.
Partindo da velocidade mais adequada, determinada no Experimento 1, faça o seguinte:
4.1) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares achatadas, classificadas em quatro tamanhos de peneira (P, M, G, GG), com três níveis de vigor à base de tetrazólio e com diferentes níveis de alimentação.
4.2) Avaliação da eficiência da espiral rotativa com passagem de sementes de cultivares esféricas, classificadas em quatro tamanhos de peneira (P, M, G, GG), com três níveis de vigor à base de tetrazólio e com diferentes níveis de alimentação.

Experimento 5: Avaliação da quantidade de sementes boas perdidas na corrente de descarga das linhas de processamento, relatando a diferença de desempenho entre Espiral Rotativa e Espiral Estática

Para avaliar os efeitos dos tratamentos sobre os diferentes, bem como determinar o percentual de aproveitamento e descarte em cada uma das espirais, serão avaliadas as características físicas e fisiológicas das sementes de soja por meio dos seguintes testes:
a) Utilizando sementes: o aproveitamento das sementes será obtido dividindo-se o peso do material recuperado na fração de sementes descarregadas da espiral e a fração de sementes que permaneceram na espiral pelo peso da fração colocada no tanque de alimentação, convertendo isso na porcentagem de utilização e descarte, respectivamente.
b) A eficácia da remoção de sementes estragadas, sementes partidas e materiais estranhos fazendo uma porcentagem de cada um.
c) Análise de pureza física: será realizada pelas Normas para Análise de Sementes - RAS (BRASIL, 2009), sendo cada amostra classificada como sementes puras, material inerte e outras sementes, indicada como percentual em peso da amostra de trabalho ( 500g) para cada etapa.
d) Peso de mil sementes: Serão utilizadas oito subamostras de 100 sementes com umidade padrão de 13%. Os procedimentos serão realizados conforme descrito na RAS (BRASIL, 2009).
e) Germinação: Os testes serão realizados com duas repetições para cada tratamento, cada uma composta por quatro subamostras de 50 sementes, colocadas em papel germinativo umedecido com água destilada, utilizando 2,5 vezes o peso do papel seco e mantidas em BOD a uma temperatura de 25°C. As avaliações serão realizadas no quinto e oitavo dia após a semeadura, sendo os resultados expressos em percentual de plântulas normais, conforme RAS (BRASIL, 2009).
f) Comprimento da parte aérea e raízes: A medida será adaptada de Krzyzanowski et al. (1999) e Brunes et al. (2019) e avaliados no oitavo dia após a instalação do teste de germinação. Cada replicação de germinação medirá o comprimento da parte aérea e das raízes de dez mudas normais selecionadas aleatoriamente para cada tratamento. As mudas serão colocadas em um scanner para serem digitalizadas e medidas no software ImageJ. Os resultados serão expressos em centímetros.
g) Envelhecimento acelerado: O teste será realizado com quatro subamostras de 50 sementes por repetição, que serão colocadas em camada única sobre tela de aço inoxidável dentro de gerboxes contendo 40 mL de água destilada (MARCOS FILHO, 1999). As caixas serão então transferidas para uma BOD a 41°C por 48 horas. As sementes serão então submetidas ao teste de germinação descrito acima.
h) Teste de tetrazólio: serão utilizadas 100 sementes por repetição, divididas em duas subamostras de 50 sementes e acondicionadas entre papéis por 16 horas à temperatura de 25°C. Após o tempo de condicionamento necessário, as sementes serão completamente submersas na solução de tetrazólio 0,075% e levadas à estufa a 40°C por 2,5 horas, após o que serão lavadas e analisadas individualmente quanto à viabilidade e vigor, sendo os resultados expressos como um percentual (FRANÇA NETO; KRZYZANOWSKI, 2019).
i) Condutividade elétrica: serão utilizadas 25 sementes por subunidade para cada repetição. As sementes serão pesadas e imersas em recipientes contendo 80mL de água deionizada e mantidas por 24 horas em BOD a temperatura de 25°C. Posteriormente, a condutividade elétrica da solução será lida por meio de um condutivímetro digital. Os resultados serão expressos em µSm-1g-1 de sementes, conforme metodologia adaptada de Krzyzanowski et al. (2020).
j) Propriedades dielétricas: suas propriedades dielétricas serão analisadas para identificar o número de sementes viáveis ​​no descarte. Será utilizado um sensor de capacitância desenvolvido por Araújo (2022). O sensor será preenchido e em seguida o excesso será retirado, resultando na medição da capacitância com o sensor cheio. Imediatamente depois, a medição será repetida com o sensor vazio. A relação entre as medições refletirá diretamente a influência da permissividade causada pelo material.

O processamento de sementes é essencial para manter e melhorar a qualidade das sementes colhidas no campo. Os equipamentos devem ser dispostos e regulados de forma eficiente para minimizar o descarte de sementes viáveis ​​e otimizar o processo para atingir esse objetivo.
Nesse contexto, as informações deste estudo e de outros resultados de pesquisas serão fundamentais na identificação de ajustes específicos nas configurações para maximizar o desempenho do equipamento diante de variáveis ​​como cultivar, tamanho de sementes e vigor. Além dos benefícios diretos para a eficiência operacional, espera-se que essas otimizações resultem em menor desperdício de sementes viáveis ​​e, consequentemente, maior rentabilidade para a unidade de processamento.
Portanto, espera-se contribuir para a compreensão da influência dos diferentes parâmetros no funcionamento da espiral rotativa, permitindo uma análise mais precisa da interação entre os fatores descritos. Este estudo tem como objetivo melhorar o processo de processamento e fornecer insights sobre o avanço contínuo das práticas tecnológicas neste setor.